模拟电子电路基础

iD

=f(uDS

)uGS

=常数diD

=

¶iD

Q

duGS

+

¶iD

Q

duDS¶uGS

¶uDSuGSuDSgmuGS

rdS4.1.4 FET小信号等效模型dsdsdsg1其中r

为输出电阻，

r=，而gds

为输出电导。DSSdsuGS

)2UGS(

off

)定义：g¶uDS=

¶iDuGS

=C=

-lI (

1

-Dds而

g

=

lI,

rds

1

l

I

D=其中利用iDSuGSU

GS

(

off

)DSSD)

2

(

1

+

lu

)=

I (

1

-例：如果已知1l=

100V

，rds=

100

KWID

=

1mA

fi休息1休息2返回dsudsr1id

=

gmugs

+JFET

低频和中频等效模型：ig

=

04.1.4 FET小信号等效模型JFET

高频等效模型在高频工作时还必须考虑极间DS电容CGS

，CGD

，Cg

um

GS等的影响。uGSCGSCDSrdS+uDS-休息1休息2返回u

DS

=常量¶uGS¶i

Dgm

=uGSuDSgmuGS

rdSDSSmoDSSGSDSSmIiDUUuGSduUuGS=-g=-g

=GS(off

)

GS(off

)

GS(off

))2I

(1-)2

dI

(1-GSUGS(

off

)2IDSS其中，

gmo

=

是在u

=0情况下的跨导当iD采用静态工作电流ID，gm相应表示静态工作点附近的跨导。CGD§4.2 JFET放大电路休息1休息2返回JFET三种基本组态放大电路及性能比较JFET共源放大电路JFET共漏放大电路JFET共栅放大电路JFET共源差动放大电路4.2.1 JFET三种基本组态放大电路及性能比较休息1休息2共源电路uSuoED共栅电路uSuoED共漏电路uSuoED返回4.2.2 JFET共源放大电路休息1休息2两种典型的放大电路的偏置自偏压共源放大电路

分压式自偏压共源放大电路4.2.2 JFET共源放大电路休息1休息2自偏压共源放大电路

分压式自偏压共源放大电路UG+US-+US-IDIDI

=0GU

=0EDR2R1

+

R2UG

=GI

=0GUS=IDRSUGS=UG

-

US

=-

US

=-

IDRSR2ED

-

IDRSR1

+

R2UGS

=)2UGSUGS(

off)ID

=

IDSS(

1

-UDS=UDD-ID（RD+RS）自给偏压电路只适用于JFET和耗尽型MOSFET分压式自偏压电路在UG选择不当时，可能造成JFETPN结正偏IGUDS=UDD-ID（RD+RS）)2UGS(

off)UGSID

=

IDSS(

1

-US=IDRSUG

IG+UGS

-+UGS

-uSgmuGSuSuouSuoED4.2.2 JFET共源放大电路小信号等效电路：电路仿真Ro=RD

//

rdsuGSgmuGS

(

rds

//

R'

L

)uDSi

GSuou=

-

gm

(

rds

//

R'

L

)= =

-u

uA

=RiRi=RG+uGS-+uDS-休息1休息2返回uGSuDSgmuGS

rdSuSuSgmuGSuSuoED4.2.3 JFET共漏放大电路小信号等效电路：电路仿真+uGD-+

uGS

-gmuGS+uSD-uGD=uGS+uSDm

ds=

m

ds

£

1LLm

GS

dsGD

GSu1

+

g

(r

//

R'

L

)g

(r

//

R'

L)u

+

g

u

(r

//R'

)m

GS

ds//R'

)g

u

(ruuA

=

SD

=休息1休息2返回uGSgmuGSuDSrdSuGSg

um

GSuGDuSDi

GR

=R Ro=

(1

/gm)

//rdsL//R

'gmuGS共栅电路uSuoED4.2.4 JFET共栅放大电路小信号等效电路：+uiuS

-+uo-ui

=uSG

=-uGS

如果rds>>R’Luo=

-gmuGSR’L=

gmuSG

R’L=

gmuiR’LAu

=

uo

/

ui

=

gmR’L休息1休息2返回uGSgmuGSuDSrdSuSGgmuGSuDGrdSEDUG例：已知

I

DSS

=

5mA. UGS

(

off

)

=

-2V.1

=100V

.

转移特性曲线或输出特性曲线l⑴计算静态工作点：

（注意：一般BJT：UBE

=0.7V

,而FET

:UGS

未知）①

求：

U

GRg

2

E

DU

G

=

+

=

3.31VRg

1

Rg

2US2UGS

(

off

)2U

U(

1

-

GS

)2

=

101+

GS

US

=

IDRS

=

RS

IDSS2U

2

而:

UGS

=

UG

-

US

=

3.31

-

10

1

+

GS

解二次方程：

U

2

+

4.4U

+

2.68

=

0GS

GSI

DSS

=

5mAUGS(

off

)=

-2Vu

(V)GSDi+UDS-ID③求ID

:UGS

=UG

-US

=UG

-RSIDD\

I

=

UG

-UGS

=

3.31+0.73

=

2.02mARS

RS④

求UDS：-

ID

(RD

+

RS

)=

10.47V

.S

：U

DS

=

ED②求：U休息1休息2电路仿真返回两个根：GS2U

=

-0.73VUGS1

=

-3.67VUGS

(

off

)

=

-2V合理。。增根，uSgmuGSEDuS⑵交流参数计算：RiGSuRiu0RoRoiu①画出交流等效电路②输入电阻Ri¢

=

¥

.Ri

=

Rg

+

Rg

1

//

Rg

2③电压增益：LmuGSuiuA

=

uo

=

-

gmuGS

RL¢

=

-g

R¢

,其中：R¢L

=rds

//RD

//RL1

1D而rds=

100

=

49

.5

KW

,2.02=lIgU

GS

(0

ff

)2

I

DSSmo=

-5

ms=I

D

I

DSSgm=

3.18

ms=

gmo④输出电阻：RO¢

=

rds

=

49.5

KWRO

=

RO¢

//

RD

=

RO

=

4.7

KW休息1休息2返回EDISSRemES4.2.5

JFET共源差动放大电路i

1u①半边差模等效电路uid21L21

Rod21

uod

01

02uid

=

ui

1

-

ui

2u

=

u

-

uu12Liduid1

uodAud=

-

gm

R

¢

;=

2

=

uodD

LdsL2R¢

=

r //

R

//

1

Ruo

1uo

2ui

2uod电路仿真休息1休息2返回ED=§4.2 JFET放大电路例1．电路图示，已知T1

的

I

DSS

=

0.1mA.T2

的

b

=

50

，

RC

=

1kW

，求：①T1

管类型，确定S,D

极②

IC

2

=

?

UC

2

=

?解：①T1

答为D

型PMOSFET②

IB

2

=

I

DSS\

IC

2

=

bIB

2

=

5mAUC

2

=

ED

-

IC

2

RC

=

7VGSDIDSSIB2+UC2-IC2休息1休息2返回g

um

GSED§4.2 JFET放大电路例2．FET

放大电路如图所示，DSS已知

I

=

2mAGS

(offU

)

=

-40rds

=

¥

.mg

=

1

ms求：①指出FET的类型。DSD②

确定直流工作点

I

,U③求Au

,Ri

,RoGS解：①